Ánh sáng khúc xạ khi đi qua ranh giới của hai vật liệu khác nhau vì tốc độ và bước sóng của ánh sáng thay đổi trong các phương tiện khác nhau. Ánh sáng không khúc xạ khi đi qua hai phương tiện có chỉ số khúc xạ giống nhau hoặc khi nó rơi vuông góc với giao diện.
Sự khúc xạ ánh sáng từ môi trường truyền nhanh hơn sang môi trường truyền chậm hơn theo hướng của pháp tuyến đối với mặt phân cách. Dạng khúc xạ này xảy ra khi ánh sáng truyền từ không khí sang nước hoặc thủy tinh vì ánh sáng truyền qua ánh sáng nhanh hơn ánh sáng đi qua. Ánh sáng truyền từ môi trường chậm hơn đến môi trường nhanh hơn sẽ khúc xạ từ môi trường bình thường đến mặt phân cách. Mức độ khúc xạ từ môi trường chậm hơn đến nhanh hơn bằng nhau và ngược lại với khúc xạ từ môi trường nhanh hơn đến chậm hơn. Mức độ khúc xạ giữa hai môi trường được định lượng bằng các chỉ số khúc xạ tương ứng của chúng. Khi giá trị của chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường tăng lên thì mức độ khúc xạ của tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường cũng tăng lên. Sự khúc xạ ánh sáng chịu sự điều chỉnh của Định luật Snell, quy định rằng chiết suất giữa hai môi trường tỷ lệ thuận với nghịch đảo của góc tới và góc ló của tia sáng so với pháp tuyến.
